DEHIDRATACIJA DIETILETERA NA Mn(II)-MORDENITU

Abstract

Originalni naučni rad U radu je ispitana brzina reakcije dehidratacije dietiletera na mordenitu (NaM) i Mn(II)-mordenitu (Mn(II)M) kao katalizatorima. Reakcija je praćena u gasnoj fazi u temperaturnom području od 426 K do 653 K. Kao produkt reakcije pored etena i vode, pojavljuje se i mala količina butena i to na NaM. Na temperaturi od 653 K na NaM reakcija je tekla kao reakcija prvog reda bez inicijalnog perioda, dok na nižim temperaturama i na NaM i na Mn(II)M reakcija ima inicijalni period.Zbog toga su urađeni eksperimenti na Mn(II)M kao katalizatoru u kojima je reakcionoj smjesi dodana voda. Eksperiment uz dodatak vode na Mn(II)M vođen je na 455 K a omjer dietiletera i vode na početku reakcije je bio 1:2. Reakcija je tekla kao reakcija prvog reda bez inicijalnog perioda a produkt reakcije pored vode je samo eten. Uvođenje jona Mn 2+ u strukturu mordenita znatno ubrza reakciju, te se zbog toga reakcija mogla pratiti na temperaturama nižim za 150-200 K. Prisustvo jona Mn 2+ u strukturi mordenita dovodi do povećanja ukupnog broja kao i kiselosti aktivnih centara zeolitne površine a što ima za rezultat povećanu katalitičku aktivnost Mn(II)M.Ključne riječi: mordenit, dehidratacija, dietileter. UVODU poslednje vrijeme emisija CO 2 postaje krucijalan problem hemijske industrije. Poznato je da je petrohemijska industruja predstavlja bazu za dobijanje energenata i sirovina za hemijsku industriju ali izvori nafte nisu nepresušni. Zbog togakonverzija prirodnih produkata koji se mogu jednostavno i jeftino dobiti (npr. alkohola dobijenih iz biomase fermentacijom) u druge ugljikovodonike ima i imaće sve veći značaj za dobijanje energenata i sirovina za hemijsku industriju ne samo zbog globalne enregetske krize i velike potražnje za ugljikovodonicima već i zbog toga što značajno smanjuje emisiju CO 2 .Jedan od najperspektivnijih načina za ovu konverziju ide od nižih alkohola do uglikovodonika na zeolitnim katalizatorima (1-5). Mehanizam ove transformacije obavezno uključuje nastanak karbonijum jona, a često ide i uz nastanak etera kao međuprodukta (6-9).Mehanizam dehidratacije nižih alkohola na zeolitnim katalizatorima nije, u svim detaljima potpuno razjašnjen. Izgleda da se kod većine predloženih mehanizama kao međuprodukt pojavljuje eter bez obzira da li se on može registrovati među produktima reakcije. S druge strane veoma je mali broj objavljenih radova o dehidrataciji etera na istim zeolitima i uz iste uslove pod kojima je proučavana dehidratacija odgovarajućih alkohola. Ova činjenica govori u prilog opravdanosti ispitivanja dehidratacije nižih etera na zeolitima, što bi moglo pomoći kod razumjevanja procesa transformacije alkohola.Ovako značajna uloga zeolita za ove procese posledica je cijelog niza katalitičkih osobina ovih materijala. Zeoliti posjeduju trodimenzionalnu vrlo otvorenu mrežnu strukturu sa nizom kanala, šupljina i vrlo finih pora molekularnih dimenzija (10) unutar kojih su smešteni aktivni centri. Aktivni centri kod zeolita imaju pretežno kiseli karakter a poznato je da sereakcije dehidratacije odvijaj...